1029KW远洋鱿鱼钓船设计书.docx
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1029KW远洋鱿鱼钓船设计书
渤海船舶职业学院
毕业设计(论文)
题目:
鱿鱼钓渔船设计
系:
专业:
姓名:
指导教师:
班级:
评阅教师:
学号:
完成日期:
摘要 I
第一章前言 1
第二章船体说明书 2
2.1总体部分 2
2.2结构部分 3
2.3舾装部分 4
2.4舱室部分 7
第三章主尺度设计说明书 10
3.1母型船参数 10
3.2载重量计算 10
3.3主尺度计算 12
3.4航速估算 12
3.5船型系数计算 13
3.6重量平衡 13
3.7稳性校核 14
3.8操纵性方面 14
第四章型线变换说明书 15
第五章性能计算 17
5.1计算内容 17
5.2计算方法 17
5.3浮态稳性计算 17
第六章螺旋桨设计计算说明书 22
6.1鱿鱼钓船主要要素 22
6.2船体阻力计算(按日本渔船阻力图谱) 22
6.3船身效率计算 22
6.4收到马力计算 22
6.5假定设计航速下有效推进马力计算 23
6.6初步确定螺旋桨要素 24
6.7推力计算 24
6.8空泡校核 25
6.9确定螺旋桨的要素 25
6.10强度校核 26
6.11确定螺旋桨各切面厚度 27
6.12螺距修正 27
6.13重量及惯性矩计算 28
6.14螺旋桨计算后型值总结 28
6.15螺旋桨型值计算 29
第七章船体结构设计计算说明书 30
7.1主要尺度 30
7.2结构布置说明 30
7.3计算内容 30
第八章结论与建议 38
参考文献 39
毕业设计说明书(论文)中文摘要
题目:
鱿鱼钓渔船设计
摘要:
本文依据母型船法完成了鱿鱼钓渔船的性能和结构的完整设计。
本文采用立方数(LBH)确定了船舶的主尺度、舱容等,并以立方数为中心明确各船舶参数间的关系,利用1—Cp法进行型线变换,通过计算机程序进行性能计算,依据《钢质海洋渔船建造规范》设计了船体结构,并按照日本渔船阻力图谱和楚思德B型螺旋桨设计图谱完成了螺旋桨设计。
本船为单机单桨双甲板、底部为单层底和双层底混合式,总体上为横骨架式,在各种状态下的浮态稳性和结构强度均满足规范要求。
[7]
本船居住条件优越,共有船员27人,航区为Ⅰ类航区,自持力为100天,载鱼量为275吨,主机功率为1029KW,转速为370r/min,螺旋桨直径1.96m,采用霍尔锚两只。
[11]
本船主要尺度:
总 长 Loa 64.774m
垂线间长 Lpp 57.00m
型 宽 B 10.20m
型 深 D1/D2 3.8m/6.0m
设计吃水 T 3.5m
排水量 △1/△2 1194.39t
主机功率 MHP 1029KW
关键词:
鱿鱼钓渔船;主尺度确定;螺旋桨设计
第一章前言
70年代后期以来,我国在以经济建设为中心,特别是进入80年代后,在改革开放政策的指引下,钢质海洋渔船得到了很大的发展,取得了显著成就。
在这期间,开始组建了以国产渔船为主的远洋3渔业船队,并不断地扩展壮大了其规模。
迄今已在三大洋有关渔场进行远洋作业,使我国在世界远洋渔业中争得了一席之地。
同时,渔船性能指标日益提高,渔船配套设备也取得了进展,使捕捞作业从近海发展到外海。
鱿鱼属软体动物头足类,是主要经济鱼类之一。
它广泛分布于湿、热带海域,据估计可捕量有几千万吨甚至上亿吨,而且前景有200多亿吨左右的年捕捞量。
捕捞鱿鱼的方法很多,最常用的是鱿鱼钓,鱿鱼钓船上安装多台鱼钓机用于钓捕鱿鱼,鱿鱼钓船在日落前一边航行一边探测鱼群,发现鱼群时开亮诱鱼灯诱集。
为了保持此时的船位避免迅速飘离鱼群,渔船一边试船头顶风,一边在船头投入阻力伞(亦称海锚),同时借助艉帆的作用用以保持船位。
阻力伞还可以缓冲和船的纵摇幅度,以利于钓捕。
我国的鱿鱼钓业是与1990年与两条改装渔船在日本海试捕开始的,经过这几年的发展壮大,至今我国的各大渔业公司均已经派众多改装的渔船纷纷加入。
但改装的渔船,因尺度偏小,抗风浪能力差,特别是电站功率小,冷冻能力低、船型及布置上对钓鱼作业不方便等原因,不适合于专业远洋鱿鱼钓船的要求。
第二章船体说明书
2.1总体部分
2.1.1概述
本船为远洋型钢质双甲板鱿鱼钓船,航区为Ⅰ类航区,主要作业海区为:
北太平洋、日本海域、新西兰海域及其他远洋渔场。
作业方式为船组作业。
本船艏部设有球艏、前倾艏柱,巡洋舰式圆艉,艉机舱,由中速柴油机经单速比齿轮箱带动定螺距螺旋桨,装有流线型平衡舵。
[1]
2.1.2主要数据[2]
(1)主尺度
总 长 Loa 64.774m
垂线间长 Lpp 57.00m
型 宽 B 10.2m
型 深 D1 3.80m(至下甲板)
D2 6.0m(至上甲板)
设计吃水/超载吃水T1/T2 3.50m/4.30m
设计排水量/超载排水量△1/△2 1194.39t/1360t
(2)主要船型系数
长 宽 比 Lpp/B 5.588
长 深 比 Lpp/D1 15
宽 深 比 B/D1 2.642
宽度吃水比 B/T1B/T2 2.914/2.372
方形系数 Cb 0.644
中剖面系数 Cm 0.958
水线面系数 Cw 0.837
棱形系数 Cp 0.679
(3)载重量
在设计吃水3.5m,海水密度1.025t/m3时,载重量约451.482t。
(4)主机、辅机
主机:
中速柴油机一台,Z6280ZLC立式四冲程增压柴油机一台,功率1029kw(1400HP),转速370r/min。
辅机:
Z6170ZLD型三台,功率448kw,转速1800r/min。
(5)航速、自持力
当船舶在设计吃水,船壳表面清洁,风力不大于蒲式3级,海况不超过2级的情况下,主机发出的最大连续功率时的试航航速为12.2Kn。
自持力按往返渔场20天,作业80天计算,为100天。
自由航行时续航力为2000海里。
(6)定员
本船定员为27人,设有27个床位,其中单人房间3间,双人房间12间。
(7)稳性
本船的稳性按《渔业船舶法定检验规则》(2000年)中完整稳性篇,核算各种转载情况,并满足Ⅰ类航区的要求。
2.1.3布置情况
全船总布置参看“总布置图”。
[17]
本船设有4道水密舱壁,将全船划分为首尖舱、燃油舱、鱼舱、机舱和尾尖舱。
鱼舱下双层底为NO.2及NO.3燃油舱,机舱下部为滑油舱和燃油溢流舱。
下甲板下,由首至尾依次为首尖舱(压载水舱)、NO.1燃油舱、NO.1鱼舱、NO.2鱼舱、机舱、淡水舱和NO.4燃油舱。
主甲板和下甲板之间由首至尾依次为缆索舱、锚链舱、仓库、锚机控制室、油漆室、工作间、冻结室、机舱、配电间、仓库、舵机室及NO.3鱼舱。
主甲板上,首部设有系缆设备,首浮锚系统,从首至尾布置36台自动钓机,中前部设有两个工作间出入口。
甲板室内设有居住舱室、餐厅、厨房、机舱棚、浴室、厕所、CO2室、集鱼灯镇流器室和仓库等。
驾驶甲板上,由舯至尾依次为驾驶室、船长室、二人室、监察员室、信号灯桅、机舱天窗、烟囱、救生设备等。
罗经甲板上设有磁罗经、扫海灯、方位分罗经、通讯信号灯等。
在自动钓机的上方设有集鱼灯120盏,定向灯6盏,水下灯2组。
2.2结构部分
2.2.1概述
(1)本船为横骨架式结构,采用电焊焊接,分段建造法,其结构构件尺寸按《钢质海洋渔船建造规范》(1998年)设计计算。
[9]
(2)全船设有5道平面式横舱壁,首尾设有舷弧。
(3)甲板梁拱160mm。
(4)甲板间高
下甲板至主甲板:
2.2m。
主甲板至驾驶甲板:
2.0m。
驾驶甲板至罗经甲板:
1.7m。
(6)肋骨间距为550mm。
2.2.2材料
船体材料#28~#54下甲板及甲板纵桁材料为E级钢,主船体结构、外板及主甲板为B级钢,其他部分为B级钢或船检认可的钢材。
[10]
2.2.3首、尾柱
首、尾柱采用铸钢结构。
2.2.4舷墙、栏杆
主甲板上两舷设有贯通全船的舷墙,艉部高0.82m,中部高1m,艏部高0.78m。
在中部和艏部不设置钓机的位置处设有钢质栏杆。
2.2.5舭龙骨
舭龙骨设在船中的两侧舭部,宽度500mm,厚度9mm,首尾设有箭头形加强。
2.2.6立龙骨
平板龙骨下设箱形立龙骨,其剖面为高350mm×宽300mm,首、尾随线形逐渐变窄,立龙骨内装固定压载。
2.2.7木甲板
下甲板上工作间内设木甲板,主甲板除房间外,均设木甲板,截面为50×110mm红松木。
2.3舾装部分
首锚为霍尔锚780kg×2只,A2级锚链为Φ24×385m(27.5m×14节)。
锚机为Φ24电动液压锚机。
首部设浮锚一个,配3t/35m电动液压绞机2台,锚索为Φ60和Φ40尼龙纤维索,尾部设风帆一套。
系船索为Φ45×120m×3根,编织八股尼龙纤维索,并配置带缆桩、碰球、导缆孔、导缆滚轮等设备。
2.3.1舵设备
舵为流线型平衡舵,舵机为电动液压航机。
2.3.2起货设备
前桅与驾驶室之间设天线吊索,上设一个10kN的吊钩,主甲板上设1t/25m液压起货绞车一台。
2.3.3救生设备
设有气胀式教生筏15人2只,救生圈6只,其中2只带救生浮索(每舷一根,每根中Φ8×30m),3只带自亮浮灯,2只橙色烟雾信号存放于驾驶室内。
救生衣34件,其中5件值班用,3件在驾驶室,2件在机仓,每件救生衣配哨笛一只。
设救生抛线器4套。
设有12支红光降落伞信号等。
2.3.4消防设备
水灭火系统由机舱的消防泵供水,并在规范要求的处所设置消火栓和水枪水带。
全部水枪为水柱、水雾两用型。
机舱配备一套CO2灭火系统。
按规范要求,在机舱、控制站、居住区、厨房、驾驶室等处配置可移式或手提式灭火器。
灭火器为干粉式灭火器。
配备一套消防工具,配置2套消防员装备。
配备一套探火,报警系统。
2.3.5通风
工作间设有一进一出通风机,厨房、厕所和浴室设排风机,集鱼灯镇流器室配有一进一出通风机。
仓库等处设自然通风装置。
2.3.6舱口盖
下甲板鱼舱口设木质保温盖和玻璃钢盖,主甲板大舱口为木质盖外部设帆布防水罩。
NO.3鱼舱口下设保温盖,上设钢质水密舱口盖。
机舱棚上设舱口盖,其上有烟囱和机舱天窗。
舵机舱在主甲板上设有水密舱口盖。
2.3.7扶梯、踏步
各层甲板间设置钢质斜梯和扶手。
各液体舱,在人孔盖下根据需要设置踏步或钢质直梯。
2.3.8帆布制品
露天甲板上的磁罗经、分电罗经、探照灯、通讯灯等设备设置帆布罩。
2.3.9渔钓设备
主甲板上两舷及尾舷墙上设有36台自动鱿鱼钓机,钓机下设有玻璃钢溜鱼糟。
钓机上方设有集鱼灯,安装在若干支架间的吊索上。
2.3.10鱼舱、冻结室
鱼舱为冷藏鱼舱,分为NO.1、NO.2冷藏鱼舱。
NO.1和NO.2两C舱之间的#54壁上设有两个750×1100的冷藏门。
鱼舱舱容约578m3,温度为-25.0C°。
绝热层采用现场发泡聚氨酯和岩棉。
地面和#54壁采用聚氨酯。
鱼舱内壁为防水胶合板。
天棚和四壁厚约9mm,地面约20mm厚。
四壁外敷铝板,天棚和地板涂3层环氧树脂和2层玻璃丝布。
鱼舱四壁、地面设无缝钢管盘管并设有护木,天棚设铝合金翅片管盘管。
冻结室的绝缘同冷藏鱼舱相似,设有吹风管架式冻结装置,舱温为-30.0C°。
2.3.11油漆
(1)船体外壳及上层建筑、栏杆、通风筒等外露舾装件,均采用氯化橡胶系列底漆和面漆。
(2)船体内部采用环氧铁红底漆和酸酶船壳漆。
(3)水舱涂水泥浆;燃油舱、滑油舱为环氧底漆。
(4)全船油漆色彩按船东要求涂装。
2.3.12阳极保护
船底、螺旋桨、舵等采用牺牲三元锌阳极保护,并适当布置在船底外板,舵叶的表面。
三元锌阳极为焊接固定型。
2.3.13标志
载重线标志设于船中两舷,并在首、尾、中设钢板焊接式的吃水标志。
按船东的要求设置船名、船籍港标志及烟囱上的公司标志。
2.4舱室部分
2.4.1舱室类别
航行处所:
驾驶室
公共场所:
餐厅
通道场所:
内通道、梯道及舱室入口
卫生处所:
浴室,厕所
炊事处所:
厨房
消防处所:
CO2室
工作处所:
配电间、集鱼灯镇流器室及各类仓库
居住舱室:
单人房间3个
双人房问12个
2.4.2舱室布置
(1)航行处所
驾驶室设在驾驶甲板。
(2)公共场所
餐厅设在主甲板中部左舷。
(3)通道场所及防火结构
对于A类机器处所机舱与服务处所,起居处所的甲板和舱壁为A—30级防火分隔,仓壁采用硅酸铝软毡+TC防火板,甲板采用A-30k防火敷料,其他机器处所采用A—0级防火分隔。
梯道采用A—0级防火分隔。
(4)卫生处所
主甲板设两个公共厕所和一个浴室。
(5)炊事处所
厨房设于主甲板后部右舷。
(6)消防处所、工作场所
CO2室设于主甲板上,配电间设于下甲板上机舱右舷,各类舱室参看布置总图。
(7)居住舱室
设在主甲板、驾驶甲板上,参看布置总图。
2.4.3内装材料
(1)居住舱室内装
居住舱室及驾驶室、餐厅的内装材料,均以35×45木方构成框架,表面为6mm厚塑料贴面胶合板,板之间用“工”字型铝型材连接。
(2)厨房内装:
厨房内装材料为TC防火板。
(3)配电间内装采用隔音隔热的5mm厚岩棉材料,内装TC防火板。
2.4.4绝缘
绝缘材料按不同部位设置不同的材料:
A0防火结构要求的舱壁采用硅酸铝软毡,没有防火要求的舱壁采用50mm厚的岩锦材料,原则上外露的甲板、舱壁设绝缘,不外露的内部舱壁和甲板不设绝缘。
2.4.5甲板敷料
有防火要求的甲板,采用A30级防火甲板敷料,没有防火要求的生活舱室甲板采用防水木地板或塑料地板块,厨房、浴室等采用水泥+地砖,一般舱室采用油漆。
2.4.6家俱
家俱为木质板式结构,芯材为双贴面刨花板或双贴面小料拼接板。
家俱配置如下表所示,表内只表示品种,数量,规格详见仓宣布置图。
表2-1家具配置表
名称
家具品种及数量
船长室
单人床l、办公桌l、床上柜1、单门衣柜l、沙发1、
扶手转椅1、暖水瓶架1、水杯架1、电冰箱1
轮机长室
大副室
单人床1、办公桌1、单门衣柜1、扶手转椅1、暖水瓶架l、
水杯架1
检查员室
双人床1、办公桌1、双门衣柜1、沙发1、茶几1、扶手转椅1、暖水瓶架1、
水杯架2
大二人室
双人床1、办公桌1、双门衣柜1、沙发1、扶手转椅1、暖水瓶架1、
水杯架2
小二人室
双人床1、办公桌1、双门衣柜1、折叠椅1、暖水瓶架1、水杯架2
驾驶室
旗箱1、固定台面1、望远镜箱1、驾驶高凳1、海图桌1、
报务台1、桌柜1、暖瓶架1、水杯架1
餐厅
长餐桌2、短餐桌1、单面带柜长椅1、双面带柜长椅2、电视低柜1、
碗柜1
2.4.7 幕帘
居住舱室的方窗、舷窗配有遮光窗帘,床铺配有床帘。
驾驶室与海图活动室有幕帘。
2.4.8门及窗
(1)上层建筑室外门:
钢质风雨密门A1400×600-6,标准为GB3888-63,围壁开孔1480×680R140h500。
(2)舱室门:
钢质A-30防火门1600×600,标准为CB*3234-84,围壁开孔1700×700R160h100。
(3)冷藏室门:
木质冷藏门700×1000,厚150,围壁开孔900×1300。
(4)窗:
铝质舷窗CS250,标准*CB275-83,围壁开孔Φ308。
2.4.9厨房设备
厨房设气化燃油灶50人型1台,双斗洗桌1个,配餐桌1个,碗柜1组,立式电冰柜1台,保温电饭锅3台。
餐厅设有全自动电沸水器1台。
2.4.10小五金
小五金一般为铜镀铬或不锈钢,不外露的铰链,插销等可用钢镀锌。
居住舱室还配制适当数量的衣帽钩、烟缸等。
第三章主尺度设计说明书
3.1母型船参数
总 长 Loa 60.744m
垂线间长 Lpp 57.00m
型 宽 B 9.50m
型 深 D1 3.80m(至下甲板)
D2 6.30m(至上甲板)
设计吃水/超载吃水T1/T2 3.50m/3.70m
设计排水量/超载排水量△1/△2 1170t/1265t
长 宽 比 Lpp/B 5.579
长 深 比 Lpp/D1 13.947
宽 深 比 B/D1 2.5
宽度吃水比 B/T1B/T2 2.714/2.5676
方形系数 Cb 0.644
中剖面系数 Cm 0.958
水线面系数 Cw 0.837
棱形系数 Cp 0.679
鱼舱容积 630m3
油舱容积 425m3
水舱容积 24m3
冻结间和准备间 245m3
空 船 重 670t
空船重心 zg=4.445m
xg=-4.562m
3.2载重量计算
3.2.1船员及行李
每人按110千克计算,则船员及行李重量为110×27×10-3=2.970t。
[2]
3.2.2食品
食品重量=k×gF×M×T×10-3=1.05×2.5×27×100×10-3=7.088t
式中:
k—储备系数,取1.05;
gF—每人每天消耗量,取2.5千克;
M—船员数,27;
T—自持力,100天。
3.2.3淡水
淡水重量=k×gw×M×T×10-3=1.05×10×27×100×10-3=28.350t
式中:
k—储备系数,取1.05;
gW—每人每天消耗食用水量,取10千克(本船有制淡装置以供洗涤与加工用水);
M—船员数,27人;
T—自持力,100天。
3.2.4燃油重量
主机按4800海里计算,燃油重为197×4800/12×1029×10-6=81.1t
辅机油耗按往返20天开一台197×24×20×448×10-6=42.36t
作业80天,同时开两台工作8小时,开一台工作16小时
重量为(197×16×80×448+197×8×80×448×2)×10-6=225.94t
燃油总重量为1.05×(82.1+42.36+225.94)=394.4t
3.2.5滑油
滑油重量=1.05{0.0055[1029×10000/12+448(100×24+80×12)]+0.5×1029}×10-3
=14.19t
3.2.6备品重量
取空船重量的0.5%,为0.5%×670=3.35t
3.2.7总载重量
DW=2.970+7.088+28.35+394.4+14.19+1.134+3.35=451.482t
3.3主尺度计
3.3.1主要尺度
母型船利用系数η=V0/LPP0B0D0=630/53×9.5×6.3=0.1986
则设计船立方数LPPBD=V/
=724.5/0.1986=3648.036
船长:
母型船LPP0=a(LPPB0D0)0.417,则a=1.837
设计船LPP=1.837×3648.0360.417=56.2m,取LPP=57m
型宽:
按母型船LPP0/B0=5.579,得设计船B=57/5.579=10.2m
型深:
由LPPBD=V/
=724.5/0.1986=3648.036,得D1=3648.036/(57×10.2)=6.3m.
下甲板型深D2=3.8m
吃水按母型船取设计吃水T1=3.5m,超载吃水T2=3.7m
3.3.2舱容
油舱容积V0=0.44
-57=0.44×571.72-57=403.85m3
水舱容积Vw=16
-45=16×570.37-45=26.42m3
冻结间VR和准备间VpVR+Vp=L2.24/24-22=335.23m3
鱼舱容积VF=Wc×Uc=345×2.1=724.5m3
式中:
Wc—载鱼量,345t
Uc—积载因数,2.1t/m3
3.4航速估算
3.4.1设计船排水量
载重量系数
设计船△=DW/ηdw=452/0.427=1059t
3.4.2设计船航速
海军系数
设计船航速
=12.38Kn
3.5船型系数计算
3.5.1傅汝德数计算
=
LW---设计水线长,取垂线间长的1.08倍
V-----服务航速(m/s)
3.5.2方形系数
Cb=1.136-1.818Fr=0.620
3.5.3舯剖面系数
Cm=0.948(与母型船同)
3.5.4棱形系数
Cp=0.133+0.84Cb=0.654
3.7.4水线面系数
Cw=0.535Cb+0.49=0.822
3.6重量平衡
3.6.1设计船空船重量
按母型船估算空船重量:
设计船空船重量:
3.6.2排水量校核
设计船排水量
,取设计船排水量
按浮心方程
排水量有余,故主尺度合适
3.7稳性校核
故稳性满足要求
3.8操纵性方面
第四章型线变换说明书
利用1-Cp法进行的型线变换[3]
母型船资料:
垂线间长LPP0=53m,菱形系数CP0=0.679,浮心纵向坐标Xb0=-1.15/53=-0.022
设计船资料:
垂线间长LPP=52m,菱形系数CP=0.64,浮心纵向坐标Xb=-1.66/52=-0.032;
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- 1029 KW 远洋 鱿鱼 设计